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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA
ALBERTINO FREITAS SANTANA NETO
OBTENÇÃO DE FORMULAÇÕES GALÊNICAS CONTENDO NANO E MICROCAPSULAS DE ÁCIDOS TRITERPÊNICOS
Salvador
2015
ALBERTINO FREITAS SANTANA NETO
OBTENÇÃO DE FORMULAÇÕES GALÊNICAS CONTENDO NANO E MICROCAPSULAS DE ÁCIDOS TRITERPÊNICOS
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia do Instituto de Ciências da Saúde da Universidade Federal da Bahia como requisito para obtenção do título de mestre em biotecnologia.
Orientadora: Dra. Lidércia C. R. Cavalcanti Co orientadora: Dra. Juceni Pereira de Lima David
Salvador 2015
SANTANA NETO, Albertino Freitas. Obtenção de formulações galênicas contendo nano e microcapsulas de ácidos triterpênicos.44 f. 2015. Dissertação (Mestrado) – Instituto de Saúde Coletiva, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2015.
RESUMO
Os triterpenos constituem talvez o grupo mais importante dos terpenóides. Eles apresentam diversas propriedades medicinais, destacando-se os efeitos antinflamatórios, analgésicos, cardiovasculares e antitumorais.
O aumento da bioatividade destes ácidos pode apresentar um avanço na medicina como alternativa na terapia de diversas doenças. A inserção de novas tecnologias para produção fármacos é de essencial importância na química de produtos naturais, afim de tornar viável terapeuticamente algumas moléculas que possuem pouca expressão na natureza.
Nas últimas décadas, diferentes sistemas carreadores têm sido extensivamente estudados visando a liberação controlada do fármaco e o possível aumento da eficácia e seletividade das formulações. Tornando-os uma ótima estratégia para a aplicação de substâncias lipofílicas, para promover liberação homogênea do ativo.
A importância no desenvolvimento de formulações baseia-se no fato que raramente os ativos são administrados isoladamente, sendo frequentemente inseridos em uma formulação.
O objetivo deste trabalho foi à obtenção de formulações contendo nano e micro cápsulas a partir de ácidos triterpênicos.
Os lipossomas de ácidos triterpênicos foram obtidos através da técnica de extrusão utilizando seringas conectadas, apresentaram relativa estabilidade coloidal em relação a processos de agregação observada pelo Potencial zeta. Os tamanhos das partículas se encontram próximos a 1µm, tanto para os lipossomas contendo ácidos triterpênicos quanto para os puros, identificados pelo espalhamento de luz dinâmico (DLS), além da observação microscópica da morfologia e distribuição das microcápsulas as quais revelarem uma homogeneidade do diâmetro das vesículas e na distribuição na superfície na lâmina.
Quanto as formulações finais o pH compatível com o fisiologico informa ausência, ou pouca, interferência na a pele. Os produtos são estáveis e viáveis no estresse produzido frente ao teste centrifugação.
As formulações com os lipossomas possuem maior retenção de água, ampliando o poder de umectancia da formulação. Dentre as quais o emulsão com lipossomas de ácidos triterpênicos possui melhor espalhabilidade e também a melhor preservação do efeito antioxidante no produto final.
A encapsulação de ácidos terpênicos pode ser considerada viável e promissora, como também sua incorporação em formulações com finalidades farmacológicas e cosméticas. Palavras-chave: Lipossoma, Triterpênicos, Micro/nanotecnologia, Formulações.
SANTANA NETO, Albertino Freitas. Obtaining galenic formulations containing nano and microcapsules of triterpenic acids.44 f. 2015. Dissertation (Master degree) - Institute of Collective Health, Federal University of Bahia, Salvador, 2015.
SUMMARY
The triterpenes are perhaps the most important group of terpenoids. They have several medicinal properties, especially anti-inflammatory, analgesic, cardiovascular and anti-tumor effects.
The increased bioactivity of these acids may present an advance in medicine as an alternative in the therapy of various diseases. The insertion of new technologies for drug production is of essential importance in the chemistry of natural products, in order to make therapeutically viable some molecules that have little expression in nature.
In the last decades, different carrier systems have been extensively studied aiming the controlled release of the drug and the possible increase in the effectiveness and selectivity of the formulations. Making them an excellent strategy for the application of lipophilic substances, to promote homogenous release of the active.
The importance in the development of formulations is based on the fact that rarely the assets are administered alone and are often inserted into a formulation.
The objective of this work was to obtain formulations containing nano and microcapsules from triterpene acids.
The liposomes of triterpenic acids were obtained through the extrusion technique using connected syringes, presented relative colloidal stability in relation to the aggregation processes observed by zeta Potential. The particle sizes are close to 1μm for both triterpenic and pure acid-containing liposomes, identified by dynamic light scattering (DLS), as well as the microscopic observation of the morphology and distribution of the microcapsules, which reveal homogeneity of the diameter of the particles. Vesicles and on the surface distribution on the blade.
As for the final formulations the physiologically compatible pH informs the absence, or little, interference in the skin. The products are stable and viable in the stress produced against the centrifugation test.
Formulations with the liposomes have higher water retention, increasing the wetting power of the formulation. Among them, the emulsion with liposomes of triterpene acids has better spreadability and also the best preservation of the antioxidant effect in the final product.
The encapsulation of terpene acids can be considered viable and promising, as well as their incorporation in formulations with pharmacological and cosmetic purposes. Key words: Liposome, Triterpenes, Micro / nanotechnology, Formulations.
Sumário 1. Introdução 6
2. Fundamentação teórica 10 3. Objetivos 18 4. Metodologia 19 4.1. Obtenção dos ácidos triterpênicos
4.2. Obtenção do sistemas nano e micro encapsulados de ácidos
triterpênicos
19 19
4.3. Avaliação dos sistemas nano e micro encapsulados de ácidos
triterpênicos
21
4.3.1. Potencial Zeta 21
4.3.2. Espalhamento de luz Dinâmico(DLS) 21
4.3.3. Microscopia óptica 22
4.4. Obtenção das formulações galênicas: Emulsão e gel 22
4.4.1. Preparo da emulsão 22
4.4.1.1.Formulação de emulsão O/A 22
4.4.1.2. Técnica de preparo da emulsão 23
4.4.2. Preparo do gel 23
4.4.2.1 Formulação do gel 23
4.4.2.2 Técnica de preparo do gel 24
4.5 Veiculações das nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos
nas formulações galênicas (emulsão e gel)
24
4.6 Avaliação das formulações galênicas 24
4.6.1 Características Organolépticas 24
4.6.2 Avaliação do pH 25
4.6.3 Ensaio de estabilidade acelerada por centrifugação. 25
4.6.4. Avaliação do poder de humectancia 25
4.6.5. Espalhabilidade 25
4.6.6. Determinação da atividade antioxidante 26
5. Resultados e Discussão 27
5.1 Potencial Zeta 27
5.2 Espalhamento de luz Dinâmico (DLS) 28
5.3 Microscopia óptica 30
5.4 Veiculações das nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos
nas formulações galênicas (emulsão e gel)
32
5.5 Características organolépticas 32
5.6 Avaliação do pH 32
5.7 Ensaio de estabilidade acelerada por centrifugação 33
5.8. Avaliação do poder de umectante
5.9. Espalhabilidade
34 35
5.10 Determinação da atividade antioxidante 36
6. Considerações Finais 38
7. Referências 40
6
1. Introdução
1.1- Ácidos Triterpênicos
Os terpenos constituem uma grande família de metabólitos secundários,
compreendendo cerca de 30.000 estruturas, classificados de acordo com o número
de unidades isoprênicas, ou seja, de cinco carbonos, que vão se ligando entre si,
formando as seguintes classes: hemiterpenoides (C5), monoterpenoides (C10),
sesquiterpenoides (C15), diterpenoides (C20), triterpenoides (C30), tetraterpenoides
(C40) e politerpenoides (>C40) (DUBEY etal., 2003). O isopreno é produzido
naturalmente, mas não está envolvido diretamente na formação dos produtos
pertencentes a estas classes. As unidades bioquimicamente ativas de isopreno são
na realidade o dimetilalil pirofosfato (DMAPP) e o isopentenil pirofosfato (IPP). Os
monoterpenos e sesquiterpenoides são os principais constituintes dos óleos voláteis,
importantes comercialmente como componentes na fabricação de sabões,
detergentes, cosméticos e perfumaria, além de, nas plantas, serem atrativos dos
polinizadores. Os sesquiterpenos e diterpenos, em geral, apresentam funções
protetoras contra fungos e bactérias. Além disso, sesquiterpenos, tais como, ácido
abscisico, bem como, diterpenos, tal como, giberelina atuam como fitohormonios. Os
triterpenos e seus derivados esteroidais apresentam uma gama de funções como
proteção contra herbívoros, atuamna germinação das sementes e na inibição do
crescimento da raiz. Os terpenoides são compostos que ocorrem em todas as
plantas e compreendem uma classe de metabólitos secundários com uma grande
variedade estrutural apresentando importantes funções biológicas e fisiológicas e,
por isso, muitos são utilizados na área farmacêutica (NIERO; MALHEIROS, 2007)
Os esteroides representam uma importante classe de substâncias terpênicas
os quais são componentes dos lipídios de membrana e precursores de hormônios
esteroides em mamíferos, plantas e insetos. Outra classe importante de triterpenos
são as saponinas. Como o próprio nome indica, são prontamente reconhecidas pela
formação de espuma em certos extratos vegetais. Essas substâncias são
semelhantes ao sabão porque possuem uma parte solúvel (ose ou açucar) e outra
lipossolúvel (triterpeno). Nas plantas, as saponinas desempenham um importante
papel na defesa contra insetos e micro-organismos (PERES, 2004).
7
Os triterpenos constituem talvez o grupo mais importante dos terpenóides.
Eles apresentam diversas propriedades medicinais, destacando-se os efeitos
antinflamatórios, analgésicos, cardiovasculares e antitumorais. (NIERO;
MALHEIROS; 2007). A exemplo do ácido betulinico que é um triterpenóide
pentaciclico pertencente ao grupo dos lupanos (Figura 1) e ocorre em muitas
plantas, porém quase sempre encontrado em pequenas concentrações nas espécies
vegetais. É conhecido pelas suas propriedades antiinflamatórias, mas, que mais têm
sido estudadas nos últimos anos são as anticancerígenas. Através das investigações
decorridas descobriu-se o potencial citotóxico do ácido betulínico para as células de
melanomas cancerígenos, não só em ratos como mesmo em células humanas. O
triterpeno não só inibe o crescimento das células malignas, como provoca mesmo a
autodestruição, a sua morte “programada” (apoptose) (PEZZUTO, Patente
Americana nº 5 862 527, 1999, apud, SILVA, 2014).
Figura 1 – Ácido Betulinico e Oleanólico, respectivamente.
A sua grande especificidade para as células tumorais tem também outra
vantagem: não ataca as células saudáveis circundantes. Tendo em conta que os
atuais medicamentos existentes no mercado funcionam como um veneno, matando
e impedindo de se replicar qualquer tipo de células quer sejam malignas ou não, o
ácido betulínico adquire certa vantagem sobre estes medicamentos. (PEZZUTO,
Patente Americana nº 5 862 527, 1999, apud, SILVA, 2014).
O seu baixo custo, a sua fácil obtenção, a sua baixa toxicidade em
organismos vivos e as características únicas antitumorais tornam o ácido betulínico o
mais promissor triterpenóide a ser usado no tratamento do câncer.
Outro exemplo é o ácido oleanólico, um triterpenóide pentacíclico pertencente
ao grupo dos oleanos (Figura 1), também conhecido como ácido (3β)-hidroxioleano-
8
12-en-28-óico. Do ponto de vista de suas características biológicas, este triterpeno é
ativo contra câncer de pele (melanomas), porém exibe uma atividade inferior ao
ácido betulínico. Normalmente, este triterpeno ocorre em mistura com o ácido
ursólico em igual quantidade, assim, é sempre preferível à utilização do mais ativo,
no caso o ácido ursólico. No entanto, a obtenção de alguns derivados de são muito
mais ativos que o próprio ácido oleanólico. (SABINSA CORPORATION, 2000.
Acesso em 08.04.12, apud, SILVA, 2014).
Mesmo assim, o ácido oleanólico possui uma maior capacidade
anticancerígena que a maioria dos triterpenóides, e, como sendo relativamente fácil
de encontrar na natureza, apresenta relevante importância medicinal. (SPORN,
2000, apud, SILVA, 2014).
1.2- Nanotecnologia
O aumento da bioatividade destes ácidos pode apresentar um avanço na
medicina como alternativa na terapia de diversas doenças. A inserção de novas
tecnologias para produção fármacos é de essencial importância na química de
produtos naturais, afim de tornar viável terapeuticamente algumas moléculas que
possuem pouca expressão na natureza.
Nas últimas décadas, diferentes sistemas carreadores têm sido
extensivamente estudados visando a liberação controlada do fármaco e o possível
aumento da eficácia e seletividade das formulações. Para isso diferentes estratégias
têm sido propostas, visto que, sistemas nanométricos têm uma grande área
superficial. Tornando-os uma ótima estratégia para a aplicação de substâncias
lipofílicas, para promover liberação homogênea do ativo.
A nanotecnologia é um campo multidisciplinar que tem avançado rapidamente
nos últimos anos, encontrando aplicações nas mais diversas áreas, desde setores
de energia e eletrônica até a indústria farmacêutica. Tem o potencial de revolucionar
amplamente vários campos tecnológicos e científicos.
A nanotecnologia consiste na habilidade de manipular a matéria em escala
nanométrica, ou seja, uma escala que corresponde a 1 bilionésimo do metro, com o
objetivo de criar estruturas com uma organização molecular diferenciada. Diversas
pesquisas vêm demonstrando o grande potencial da nanotecnologia farmacêutica no
9
tratamento, prevenção e diagnóstico de inúmeras patologias (PEREIRA et al, 2006)
Carreadores coloidais de fármacos, incluindo as nanoemulsões, nanoesferas,
nanocápsulas, lipossomas e complexos lipídicos, têm atraído um crescente interesse
nos últimos 20 anos. Sendo utilizados como veículos para administração tópica de
fármacos lipofílicos por permitirem a otimização da velocidade de cedência e do
regime de dosagem das substâncias. (VERMA et al, 2003; SHIM et al 2004; CEVEC
et al, 2004).
As nanopartículas possuem algumas características vantajosas que fazem
delas carreadores promissores para aplicações tópicas, como a capacidade de
proteção a compostos lábeis contra degradação química, possibilidade de controle
da liberação da substância ativa e podem atua como agentes oclusivos. No caso de
repelente para aplicação tópica, a liberação imediata pode ser útil para melhorar a
penetração de uma substância e a liberação sustentada é importante para
substâncias ativas potencialmente irritantes em concentrações elevadas ou que
devam suprir a pele por um período prolongado de tempo (JENNING et al, 2000).
O estudo de nanoemulsões têm atraído considerável atenção no campo
industrial, incluindo cosméticos, produtos farmacêuticos e agroquímicos. Estas
emulsões são produzidas principalmente pelos sistemas modernos de emulsificação,
como microfluidização e submicron resultando em emulsões que podem ter um alto
potencial de aplicação em encapsulamento de ingredientes. Visto que a estabilidade
e outras características da emulsão, tais como tamanho e distribuição das gotas
desempenham um papel fundamental na retenção e teor de óleo na superfície do
produto (JAFARI et al, 2007).
As preparações semi-sólidas cutâneas são formuladas de modo a
promoverem a libertação local ou transdérmica das substâncias ativas; são
igualmente utilizadas devido à sua ação emoliente ou protetora. Apresentam aspecto
homogêneo e são constituídas por um excipiente, simples ou composto, no qual são
dissolvidas ou dispersas uma ou várias substâncias ativas, sendo que a composição
do excipiente pode ter influência na atividade da preparação. Os excipientes que se
utilizam podem ser substâncias de origem natural ou sintética e podem ser
monofásicos ou multifásicos. Deste modo, conforme a natureza do excipiente, a
preparação pode ter propriedades hidrófilas ou hidrófobas. Por outro lado, a
10
preparação pode conter outros excipientes apropriados, como agentes
antimicrobianos, antioxidantes, estabilizantes, emulsionantes, espessantes e
promotores da absorção. (Farmacopeia Portuguesa VIII, 2005)
A administração cutânea é uma via especialmente destinada à obtenção de
uma ação tópica, mais ou menos profunda, e só em casos particulares se recorre a
ela para se obter uma absorção sistémica do fármaco. (OLIVEIRA,l 2009).
Formulações diferenciadas, como por exemplo, a microencapsulação e a
nanoemulsão estão sendo desenvolvidas para reduzir a quantidade a ser aplicada,
aumentar a duração da sua eficácia, reduzindo a sua volatilização, simplificar o
manuseio de material e diminuir a taxa de degradação no meio ambiente.
2. Fundamentação teórica
2.1- Estudo fitoquímico Brasileiro
O Brasil, com a grandeza de seu litoral, de sua flora e, sendo o detentor da
maior floresta equatorial e tropical úmida do planeta, não pode abdicar de sua
vocação para os produtos naturais. (PINTO, 2002).
Nos últimos anos tem se verificado um grande avanço científico envolvendo
estudos quimicos e farmacologicos de plantas medicinais que visam obter
compostos com propriedades terapêuticas. Isso pode ser claramente observado pelo
aumento de trabalhos publicados nessa área tanto em congressos, como em
periódicos nacionais e internacionais. (CECHINEL FILHO, 1998).
Apesar desses avanços, a composição química e as atividades biológicas das
substâncias isoladas de plantas ainda são pouco conhecidas e exploradas,
principalmente das espécies brasileiras. Em 1987 foi estimado que de um total de
aproximadamente 60 mil espécies, somente 880 possuíam algum estudo fitoquímico
realizado (Ribeiro, 1987). Mesmo que este levantamento reflete dados de mais de 15
anos atrás, na última década, não houve uma mudança abrupta no conhecimento da
composição química da flora brasileira. Recentemente, um grupo de pesquisadores
efetuou um levantamento a respeito da química e farmacologia das substâncias e
extratos das espécies vegetais de ocorrência na caatinga brasileira. Os resultados
deste levantamento indicaram que houve pouco progresso no conhecimento químico
11
e biológico das espécies vegetais brasileiras. Dentre as 1981 plantas da caatinga
descritas no Herbário do Departamento de Biologia da UEFS, distribuídas em 84
famílias, somente cerca de 10 % delas possuíam algum tipo de estudo químico. E
somente 10 espécies possuíam estudos químicos e farmacológicos sistemáticos e
definitivos (David et al, 2002). Estes dados são mais um indício de que só
recentemente a comunidade científica tem intensificado estudos interdisciplinares,
no intuito de testar biologicamente as substâncias isoladas.
2.2- Testes biológicos
Uma grande área de estudo dos vegetais brasileiros e, principalmente
baianos, são os compostos com propriedades antioxidantes, estas substâncias
presentes na matéria prima vegetal são utilizados para proteção de cosméticos,
medicamentos e alimentos contra a decomposição oxidativa. Tem sido demonstrado
em diversos experimentos, que enzimas e metabólitos presentes em plantas
superiores (principalmente fenólicos) se protegem da ação oxidante através da
inibição da formação de radicais livres e pelo seqüestro dessas espécies
oxigenadas, como exemplo, os radicais peróxidos. (ANDERSON et al., 1991). Um
outro aspecto é que a descoberta de novas substâncias, de origem vegetal, com
atividade antioxidante pode vir a ter grande interesse científico e farmacêutico.
Atualmente, sabe-se que existe uma correlação entre esta atividade e a propriedade
que alguns antioxidantes apresentam de inibir o aparecimento de células
cancerígenas, além de retardar o envelhecimento das células em geral (FAURÉ et
al, 1990; Ho et al., 1994).
Grandes companhias farmacêuticas aliadas a Instituições de pesquisas de
países desenvolvidos têm grande interesse na busca de novas drogas
anticancerígeas a partir de fontes naturais (BALICK et al., 1996). A utilização de
Artemia salina como pré-screen de anticancerígenos, pode ser considerada como
um indicador confiável quanto a toxicidade de substâncias que se encontram nos
extratos orgânicos testados. Esta consideração encontra-se fundamentada em
estudos de bioensaios comparativos, com diversas substâncias reconhecidamente
citotóxicas, entre o teste de letalidade do camarão e testes in vitro efetuados com
12
linhagens de células cancerígenas (MEYER et al., 1990, ANDERSON et al, 1991).
Ficou demonstrado que o teste com A. salina é tão acurado quanto os testes
realizados com células cancerígenas, proporcionando assim um meio para seleção
de extratos que devam ser estudados para obtenção de novas substâncias
citotóxicas.
Deste modo, somente as substâncias puras, após elucidação estrutural,
seriam submetidas à avaliação in vitro da citotoxicidade, diminuindo-se custos e
permitindo que laboratórios químicos e biológicos trabalhassem com busca de novas
substâncias com atividade citotóxica. O protocolo do Método está descrito em Baker
et al., 1995.
2.3- Relevância clínica do estudo de antioxidantes de origem vegetal.
Nos últimos anos, evidências crescentes indicam que vários estados
patológicos como artrites reumáticas, asma, câncer, arteriosclerose, inflamações
intestinais, doenças degenerativas do sistema nervoso central, mal de Alzheimer, e
mal de Parkinson estão associados em parte com os efeitos deletérios que o
desequilíbrio entre fatores pró e antioxidantes (estresse oxidativo) e a produção
descontrolada de radicais livres pode provocar nos sistemas biológicos (Cuzzocrea,
2001; Müller, 1992). A busca por agentes capazes de interferir nos mecanismos de
envelhecimento celular e consequente desenvolvimento de diversas enfermidades
correlacionadas passou a ser uma das prioridades nos setores médico e
farmacêutico impulsionando esforços científicos nas áreas de química e
farmacologia de produtos naturais (Middleton, 2000). A doença de Alzheimer afeta
aproximadamente 4 milhões de pessoas unicamente nos Estados Unidos sendo
responsável pela maioria dos casos de demência na terceira idade (Hostettmann,
2003). Esta doença encontra-se associada com déficits dos diversos
neurotransmissores cerebrais, como a acetilcolina, a noradrenalina e a serotonina
(Bryne, 1998). Portanto a restauração da função colinérgica é a primeira etapa no
tratamento sintomático da doença de Alzheimer. Assim, inibidores da colinesterase,
os quais aumentam a função colinérgica central, são utilizados no tratamento desta
doença (Perry, 1999).
13
Em função das poucas alternativas de medicamentos utilizados no tratamento
do mal de Alzheimer, há um grande interesse pela descoberta de novos fármacos,
principalmente os de origem natural, que possam ser utilizados no tratamento desta
doença ou mesmo que sirvam de modelo para o desenvolvimento de novos
fármacos.
Os ácidos triterpênicos tais como ácido betulínico e oleanólico são
substâncias que ocorrem no reino vegetal e que têm atividades biológicas
conhecidas importantes. No Japão, por exemplo, são usados na terapia de câncer
da pele e as preparações contendo os dois são também recomendadas para evitar o
surgimento de melanonas. Além disso, o ácido betulínico apresenta atividade anti-
HIV em células linfócitas H9.
Estes ácidos terpênicos também são empregados em cremes e cosmésticos,
pois melhoram a saúde da pele e do cabelo, formando uma barreira de proteção
contra agressões externas. Desta forma, melhoram a elasticidade da pele e
restauram as fibras de colágeno, além de atenuarem as linhas de expressões, rugas
e manchas na pele. Apesar destes usos, estas substâncias são obtidas
comercialmente através de fontes naturais, pois, a síntese total torna inviável
economicamente.
2.4- Nanotecnologia
Um dos setores da nanotecnologia com maior potencial de aplicação são os
sistemas de carreamento e liberação de fármacos e vacinas para melhorar a sua
eficácia terapêutica.
O desenvolvimento de sistemas nanocarreadores pode ser considerado uma
interessante abordagem para explorar as propriedades deste composto na clínica.
Carreadores coloidais diferem entre si em função da sua composição, capacidade de
incorporar fármacos e aplicabilidade, mas a característica comum é o tamanho
submicrométrico de partícula. Entre os carreadores nanoestruturados com potencial
aplicação tópica destacam-se as nanopartículas lipídicas sólidas (NLS), as
nanoemulsões (NE) e as microemulsões (ME). Estes sistemas nanoestruturados são
constituídos por lipídios altamente purificados e misturas complexas de glicerídeos
14
apresentando tamanho de partícula variável. Entre suas principais características
incluem excelente estabilidade física.
2.5- Potencial Zeta
Nas nanoemulsões, as minúsculas dimensões das gotículas reduzem muito a
força da gravidade, evitando que haja a criação de sedimentos durante o
armazenamento do produto. O pequeno tamanho das gotículas também evita a
floculação. Evitando a floculação, o sistema mantém-se disperso, sem separação.
As gotículas também evitam a coalescência por não serem deformáveis e não
apresentarem alterações da superfície (NEVES, 2008). Uma forma de investigar a
relativa estabilidade coloidal dessas partículas é determinar o Potencial Zeta das
mesmas que, dependendo da sua intensidade, pode contribuir significativamente
nos processos de agregação ou não agregação (Maron et al, 2007).
A presença de uma carga superficial em partículas suspensas num líquido
afeta a distribuição de íons que estão numa região muito próxima da partícula, ou
seja, na interface entre a superfície da partícula e o meio de suspensão. O efeito
resultante é o acúmulo de íons de carga oposta à carga da superfície, na região que
cerca a partícula. Esses íons acabam formando uma “camada elétrica” que reveste a
partícula e a mesma é dividida em duas partes: uma camada interna, onde os íons
estão fortemente ligados à partícula, e uma camada externa, onde os íons se
difundem e estão fracamente ligados. A camada externa representa uma barreira de
proteção dentro da qual a partícula e os íons formam uma entidade com relativa
estabilidade iônica. Quando a partícula difunde no líquido, sob ação de uma
diferença de potencial na ordem de 150 V, os íons contidos dentro dessa barreira se
difundem juntamente com a partícula, o que não acontece com os íons externos à
barreira. O potencial que existe nesta barreira é denominado de potencial
eletrocinético, mais conhecido como Potencial Zeta. (Maron et al, 2007)
Potencial Zeta é, portanto, a diferença de potencial entre o meio de dispersão
e a camada externa. A magnitude deste potencial permite uma avaliação da
estabilidade das partículas em suspensão considerando que, se todas as partículas
apresentam um valor altamente positivo ou altamente negativo de Potencial Zeta,
15
elas irão repelir umas às outras evitando a agregação. No caso de valores de
Potencial Zeta muito baixos, próximos à zero, a ausência de carga superficial pode
favorecer, em alguns casos, interações entre partículas o que promove processos de
floculação ou agregação.
Quando um equilíbrio de forças é estabelecido, as partículas se movem em
direção ao eletrodo de carga oposta com velocidade constante. Essa velocidade da
partícula num campo elétrico é denominada de mobilidade eletroforética e, a mesma
depende da potência do campo elétrico, da constante dielétrica do meio, da
viscosidade do meio e do Potencial Zeta. (Maron et al, 2007).
Desta forma, o Potencial Zeta de partículas em suspensão é obtido pela
aplicação da equação de Henry:
onde UE é a mobilidade eletroforética, ε a constante dielétrica, ζ o Potencial Zeta, η
a viscosidade e f(ka) a função de Henry. Valores aproximados de 1,5 ou 1,0 são
assumidos para a função de Henry. Basicamente, nas determinações de Potencial
Zeta em meio aquoso de moderada concentração de eletrólito, o valor de 1,5 é
empregado. Nesta condição considera-se o modelo de Smoluchowski com partículas
de tamanhos em torno de 200 nm ou mais, dispersas em eletrólitos contendo uma
concentração de sal maior de que 10-3 M. Para partículas menores, dispersas num
meio de baixa constante dielétrica (geralmente meios não aquosos), o valor de 1,0 é
utilizado e o mesmo refere-se à aproximação de Huckel. (Maron et al, 2007).
2.6- Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS)
Outra forma de avaliar a distribuição dos tamanhos das partículas é o
espalhamento de luz dinâmico ou DLS, uma das estratégias para determinação do
coeficiente de difusão (D) e raio hidrodinâmico (Rh) de uma partícula é o
espalhamento de luz dinâmico (DLS).
No DLS uma radiação eletromagnética conhecida é emitida sobre uma
solução de amostra com diluição infinita. Ao atingir as partículas ocorre uma
16
mudança do vetor elétrico da luz emitida que provoca o espalhamento da luz, sendo
este proporcional à concentração de partículas e ao tamanho destas, uma vez que
partículas menores espalham mais a luz em menores ângulos, e partículas maiores
em maiores ângulos, a observação da luz espalhada normalmente é feita a 90 º. A
intensidade de luz espalhada varia com o movimento Browniano das partículas,
sendo inversamente proporcional ao tamanho destas, assim partículas menores
apresentam uma maior frequência de variação da luz espalhada do que partículas
maiores. Essa movimentação das partículas na solução é determinada como
coeficiente de difusão e é inversamente proporcional ao Rh das partículas. (BERNE
e PECORA, 2000; CHU, 2007).
2.7- Lipossomas
Os lipossomas são estruturas que apresentam grande similaridades com as
membranas biológicas. As bicamadas lipídicas dos lipossomas no laboratório são
facilmente formadas, agitando-se com alta frequência os fosfolipídios em
suspensões aquosas, um processo que resulta na formação dos lipossomas,
vesículas fechadas, formadas por uma bicamada contínua de fosfolipídios
(Lehninger et al., 2000).
Tais bicamadas e os lipossomas têm sido estudados intensamente, pois suas
propriedades são muito semelhantes àquelas das membranas naturais. Por
exemplo, as bicamadas de fosfolipídios e as membranas naturais possuem alta
resistência elétrica; elas permitem que a água passe facilmente, mas não permitem
a passagem de cátions ou ânions.
As bicamadas são estruturas mais rígidas que as micelas, embora ambos
sejam sistemas altamente dinâmicos, havendo constantes intercâmbios entre os
monômeros fosfolipídicos em solução e aqueles que fazem parte da estrutura. Esta
rigidez pode ser avaliada pelo tempo de troca de monômeros entre os agregados e a
solução, que é da ordem de milisegundos para micelas e várias horas para
bicamadas de fosfolipídio. (Ridout et al., 1988).
A partir dos resultados químicos, das evidências da microscopia eletrônica e
da semelhança nas propriedades das membranas naturais com as bicamadas de
17
fosfolipídios sintéticos, Singer e Nicholson (1972) postularam uma teoria unificadora
da estrutura de membrana chamada de modelo do mosaico fluido. De acordo com o
modelo de mosaico-fluido de Singer e Nicholson, a matriz da membrana biológica é
uma bicamada de glicofosfolipídios na qual proteínas estão incorporadas em sua
superfície ou em seu interior (Singer e Nicholson, 1972).
Uma vantagem da aplicação de sistemas lipossomados, com relação a outros
sistemas transportadores de fármacos, é a sua elevada biocompatibilidade,
especialmente quando estes são formados de lipídeos pertencentes às famílias de
lipídeos naturais. Além disso, são sistemas altamente versáteis, cujo tamanho,
lamelaridade, superfície, composição lipídica, volume e composição do meio aquoso
interno podem ser manipulados em função dos requisitos farmacêuticos e
farmacológicos. (Frézardet al., 2005). Os lipossomos possuem a capacidade de
encapsular moléculas hidrofílicas no núcleo aquoso e moléculas hidrofóbicas na
região apolar das bicamadas e liberar estas moléculas dentro de determinadas
condições ambientais e energéticas.
A importância no desenvolvimento de formulações cosméticas em cremes ou
outras formulações baseia-se no fato que raramente os ativos são administrados
isoladamente, sendo frequentemente inseridos em uma formulação, combinados
com diversas substâncias inativas denominadas adjuvantes cosméticos ou
excipientes (ANSEL, 2007). A variação destes adjuvantes produz formas cosméticas
variadas, desde simples soluções até sistemas de liberação complexa (AULTON,
2005).
2.8- Formulação Galênica
As formas de apresentação dos cosméticos são fundamentais para a
atividade das substâncias ativas uma vez que é responsável por conferir peso,
volume e consistência apropriada ao cosmético, proporcionar a precisão na dose do
ativo, aumentar ou preservar a estabilidade físico-química e microbiológica dos
componentes ativos, promover perfis diferenciados de liberação, facilitar a adesão
ao tratamento, dentre outros (Ferreira, 2008).
As formas cosméticas básicas, desprovidas de atividade estética, são
18
conhecidas como bases galênicas. São preparações compostas de uma ou mais
matérias-primas, com fórmula definida, destinadas a serem utilizadas como veículos
de preparações farmacêuticas e ou cosméticas (ANVISA, 2007)
As emulsões são muito utilizadas como bases galênicas para incorporação de
ativos em cosméticos. São formas que apresentam boa aceitação pelo consumidor,
pois não são gordurosas, são de fácil aplicação e apresentam fácil espalhamento.
Uma emulsão é um sistema termodinamicamente instável sendo, portanto
necessário no desenvolvimento de sistemas emulsionados o estudo de sua
estabilidade (Alves,1999).
Uma nova formulação desenvolvida deverá ter estabilidade, que é a
capacidade que o produto tem num determinado período de tempo, do início ao final
de sua vida útil, e numa embalagem determinada, de manter as suas propriedades e
características que apresentava no momento em que finalizou a sua fabricação
através de um procedimento padronizado (D`León, 2001).
2.9- Estabilidade de formulações
Pelo perfil de estabilidade de um produto é possível avaliar seu desempenho,
segurança e eficácia, além de sua aceitação pelo consumidor. O estudo de
estabilidade fornece indicações sobre o comportamento do produto, em determinado
intervalo de tempo, frente a condições ambientais a que possa ser submetido, desde
a fabricação até o término da validade.
O estudo de estabilidade é um indicativo de que não ocorrerão problemas nas
formulações no decorrer do tempo de armazenamento e durante o uso do produto
pelo consumidor. Para a obtenção do sucesso estético, a forma cosmética deve
apresentar-se estável, o que torna a avaliação de sua estabilidade um fator
fundamental para os produtos.
3. Objetivos
Obter de formulações contendo nano e micro cápsulas a partir de ácidos
triterpênicos encontrados em plantas do semi-árido baiano dos gêneros Eriope que
19
são endêmicas na Bahia.
Objetivos Específicos
1. Obter os sistemas nano e micro encapsulados de ácidos triterpenicos;
2. Avaliar as características morfológicas nano e micro esferas contendo
os bioativos;
3. Realizar estudos de pré-formulação de bases galênicas para
associação com os ácidos triterpenicos e seus sistemas encapsulados;
4. Desenvolver formas galênicas de uso externo contendo os derivados
vegetais;
5. Avaliar as formas galênicas de uso externo contendo os bioativos e
seus sistemas carreadores.
4. Metodologia
4.1. Obtenção dos ácidos triterpênicos
Os ácidos triterpênicos foram cedidos pela Professora Juceni Pereira de Lima
David, os quais foram isolados de plantas do gênero Eriope.
Após a coleta das folhas e caule, foram secados em estufa a 40°C com
ventilação, moído (moedor tipo TECNAL) e submetidas à maceração por 48 horas
por quatro vezes consecutivas em metanol. O extrato metanólico bruto obtido após
concentração no evaporador rotatório, foi particionado com hexano e em seguida
com clorofórmio. Secados e obtidos a massa.
4.2. Obtenção dos sistemas nano e micro encapsulados de ácidos
triterpênicos
Os lipossomas foram obtidos pela técnica de extrusão constituído de duas
seringas tipo luer lock de capacidade para 60mL acopladas a um conector, a partir
da aplicação de pressão por meio de seringas conectadas.(Figura 2). Preparou-se
uma fase oleosa (microemulsão) contendo lecitina de soja granulada, palmitato de
Isopropila e ácido sorbico nas quantidades de 50g, 50g e 1g, respectivamente. Em
20 ml desta fase adicionou-se 4,4 ml de ácidos triterpênicos (ácido betulínico e
oleanólico) chegando a concentração de 5% de (Fase oleosa). A fase aquosa
20
composta de 10g de Hidroximetilpropilcelulose (HPMC), 0,1g de Sorbato de potássio
e quantidade suficiente de água destilada para 50mL. (WILLIMANN et al; 1992 -
ADAPTADO).
Figura 2 – Sistema de extrusão: seringas conectadas
A fase aquosa foi transferida para uma seringa tipo luer lock com capacidade
para 60mL e a fase oleosa acondicionada em outra seringa com as mesmas
especificações. As seringas foram acopladas com auxilio de um conector formando
um ângulo de 90 graus. Foi aplicada, alternadamente, uma pressão manual nos
êmbolos das seringas para a incorporação das fases. Este procedimento foi
reproduzido 110 vezes, até total homogeneização. O sistema obtido foi mantido sob-
refrigeração (10 °C) (JONES, 2003 – ADAPTADO).
As amostras foram filtradas a 0,45µm e armazenadas em Eppendorfs.a
temperatura ambiente (Figura 3).
21
Figura 3 – Eppendorfs com amostras dos lipossomas.
4.3. Avaliação dos sistemas nano e micro encapsulados de ácidos
triterpênicos
4.3.1. Potencial Zeta
Para a realização deste trabalho, as medidas foram feitas em triplicata,
alíquotas diluídas cerca de 250 vezes, empregando-se o Zetatrac (Micotrac), na
temperatura de 25°C. Com a medida do Potencial Zeta pode-se estimar a
estabilidade das dispersões coloidais.
4.3.2. Espalhamento de Luz Dinâmico(DLS)
Todas as amostras foram filtradas com filtro de membrana 0,45 μm de
porosidade para dentro de cubetas óticas. No Centro de tecnologias do Nordeste
(CETENE), as amostras foram então analisadas em um espectrômetro do
espalhamento de luz Brookhaven Instruments (goniômetro BI-200, correlator digital
AT BI-900), com laser de He-Ne (λ0 = 632,8 nm) como fonte de radiação. Para os
experimentos de DLS, o volume de espalhamento detectado pelo detector foi
minimizado com uma abertura de 0,4 mm, e também utilizou-se um filtro de
interferência entre o porta-amostras e a detecção do sinal na fotomultiplicadora. A
22
luz espalhada foi coletada a um ângulo de 90º entre a radiação incidente na amostra
e a radiação espalhada detectada (luz espalhada pelas partículas). As funções de
correlação temporal foram obtidas em um modo denominado multi-τ, usando-se 66
canais e analisadas utilizando-se o método dos cumulantes, disponibilizado pelo
fabricante do equipamento (software Bookhaven Instruments). As medidas de
intensidade de luz espalhada (Is) em função da temperatura foram realizadas
utilizando-se um banho externo acoplado, o qual permite variar a temperatura numa
faixa de 15 a 75˚ C. Dessa forma, as amostras de lipossomas foram aquecidas de
15 a 75˚ C seguindo uma rampa de 1˚ C/min com intervalos de 10 minutos a cada 2˚
C. As medidas foram obtidas no ângulo de 135˚, para maximizar a contribuição da
bicamada lipídica na luz espalhada.
A amostra de lipossomas dos ácidos triterpênicos (solução aquosa a 1%) foi
submetida sem diluições a medida de espalhamento dinâmico de luz utilizando-se o
equipamento Zetatrac (Micotrac) A amostra foi introduzida em uma cela de quartzo
de 1 cm de caminho óptico e as medições foram realizadas à temperatura ambiente
de 25 ºC. O equipamento possui dois lasers de diodo de 5 mW operando num
comprimento de onda de 780 nm.
4.3.3. Microscopia óptica
As amostras foram preparadas a temperatura ambiente e filtrados a 0,45 μm,
uma pequena alíquota de cada amostra concentrada foi depositada sobre uma
lâmina de vidro apropriada de 10x3 cm, uma porção considerável de água MilliQ foi
adicionada para dispersão da amostra e uma outra lâmina foi sobreposta.
Analisados em Microscópico óptico Olympus BX-43 e fotografados com camêra
Olympus PM20.
4.4. Obtenção das formulações galênicas: Emulsão e gel
4.4.1. Preparo da emulsão
4.4.1.1.Formulação de emulsão O/A
23
Fase oleosa:
Cera autoemulsionante 15 g
Vaselina liquida 2 g
Propilparabeno 0,015 g
Fase aquosa:
Propilenoglicol 2g
Metilparabeno 0.05 g
Água destilada q.s.p. 100 g
4.4.1.2. Técnica de preparo da emulsão
Para o preparo da fase aquosa, o metilparabeno foi pesado, adicionado em
60 mL de água destilada e levado para aquecimento em Becker de vidro (200 mL)
até 80ºC.
Para o preparo da fase oleosa, o álcool cetílico + estearato de glicerila +
estearato de PEG75 + Ceteth20 + Esteareth20 (Emulium Delta), o propilparabeno e
a vaselina líquida foram pesados separadamente. Posteriormente foram
acondicionados em um outro Becker de vidro (200mL), previamente tarado, e
levados para aquecimento até 75ºC.
A fase aquosa (a 80ºC) foi vertida sobre a fase oleosa (a 75ºC), sob agitação
constante e vigorosa. A agitação da preparação foi mantida até a temperatura
ambiente.
4.4.2. Preparo do gel
4.4.2.1 Formulação do gel
Carbômero ácido 1g
Metilparabeno 0,005g
Trietanolamina 0,6g
Água destilada q.s.p. 100g
4.4.2.2 Técnica de preparo do gel
24
Para o preparo do gel, é homogeneizado o metilparabeno na água
previamente medida, então é polvilhado o carbomêro sobre a água destilada em
repouso. Após total hidratação do carbomêro ácido, adiciona se a trietanolamina, só
então são agitados com auxilio de um mixer vigorosamente. Observa se a formação
da estrutura gelificada.
4.5. Veiculações das nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos nas
formulações galênicas (emulsão e gel)
As nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos foram incorporadas às
formulações galênicas pela técnica de espatulação, até total homogeneidade do
sistema, então acondicionados em recipientes plásticos, brancos e opacos, para
posteriores análises. (Figura 4)
Figura 4 – Técnica de espatulação em placa de vidro polido.
4.6. Avaliação das formulações galênicas
4.6.1 Características Organolépticas
Os caracteres organolépticos constituem o indicativo mais acessível para se
avaliar a qualidade de uma preparação semi-sólida e para detectar alterações. O
simples exame visual pode funcionar como um indicativo, por vezes perfeito, da
25
homogeneidade da preparação. (OLIVEIRA, 2009). As formulações foram avaliadas
quanto a cor, odor e aspecto.
4.6.2 Avaliação do pH
Para a determinação do pH, as amostras foram retiradas uma alíquota de 5
gramas. Em seguida levou-se essa solução ao pHmetro Micronal – Mod. B-474, de
forma a obter o pH característico da formulação.
4.6.3 Ensaio de estabilidade acelerada por centrifugação.
As amostras são centrifugadas a temperatura ambiente 25ͦC, durante 30
minutos a 3000 rpm e depois são analisadas, visualmente.
4.6.4. Avaliação do poder de humectancia
Analisar o poder de retenção da água apresentado pelas formulações e
relacioná-lo com a presença das nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos (ácido
betulínico e ácido oleanólico). Uma das formas para fazê-lo é através da
determinação da perda de massa, atribuída à evaporação de água da fórmula.
Foi retirada uma alíquota de 2 gramas de cada amostra, em uma placa de
petri a temperatura ambiente, foram efetuadas pesagens diárias durante 50 dias,
anotando as respectivas massas, até estabilização do peso.
4.6.5. Espalhabilidade
O teste de espalhabilidade baseia-se na metodologia em que a resistência ao
movimento forçado é determinada por um dispositivo de espalhabilidade. O
dispositivo é formado por uma placa suporte de vidro (20 cm x 10 cm x 0,03cm) com
uma folha de papel milimetrado embaixo, onde foi colocado dentro de um circulo
com 1cm de diâmetro pré marcados sobre a placa de vidro. A placa molde foi
26
cuidadosamente retirada e sobre a amostra colocada uma placa de vidro e sobre
esta um peso pré-determinado (500g) por 5 minutos e após medição do diâmetro
formado. Este procedimento foi realizado em triplicata, registrando-se a cada
determinação a superfície abrangida. (BACHHAV, 2009 – Adaptado).
4.6.6. Determinação da atividade antioxidante
Para avaliar o potencial antioxidante do sistema lipossomado de ácidos
triterpênicos foi utilizado o método de sequestro de radicais livres por DPPH descrito
em Sousa, 2007; em espectrofotômetro de microplaca (BioRAD) com incubação a
25ºC. A leitura foi efetuada em comprimento de onda de 490 e 630nm para
avaliação da linearidade da ação anti-radicalar e seu potencial antioxidante.
Solubilizou 2,5g do sistema lipossomado de ácidos triterpênicos em metanol
que resultaram em concentrações de, 10; 5; 2,5 e 1,25 mg/ml. Soluções metanolicas
de ácidos triterpênicos foram utilizadas como controle para a comparação dos
resultados.
A placa de leitura foi divida em 4 colunas com 7 linhas. As amostras foram
distribuídas nas linhas da placa da seguinte maneira: ácidos triterpênicos, sistema
lipossomado de ácidos triterpênicos e o padrão Butilhidroxitolueno (BHT). Nas
colunas da placa representaram as concentrações das soluções metanolicas, e nas
linhas, as amostras.
Foi feita uma solução de DPPH 0,04% e adicionada nas cavidades da
microplaca. As determinações foram realizadas adicionando-se a cada poço da
microplaca 250 μL da solução de DPPH• e 50 μL de metanol para o controle, padrão
(BHT) e amostras. As leituras das absorbâncias foram realizadas no tempo 0min e
30min, em espectrofotômetro de microplaca (BioRAD) com incubação a 25ºC onde é
observado o decaimento da absorbância da amostra. As análises foram realizadas
em triplicatas.
27
5. Resultados e Discussão
5.1 Potencial Zeta
Os comportamentos eletrocinéticos de partículas em suspensão constituem
uma propriedade dinâmica das partículas como resposta à ação de um campo
elétrico aplicado. A presença de cargas na superfície externa e a sua magnitude
influenciam os processos dinâmicos das estruturas na suspensão. (MERTINS,
2008). Em geral, a agregação de partículas eletricamente carregadas é menos
provável do que as não carregadas devido à repulsão eletrostática.
Os resultados obtidos para as vesículas filtradas a 0,45 μm, para o Potencial
Zeta foi de -8,52 ± 3 mV. O valor negativo significa que as vesículas apresentam
superfície externa com predominância de cargas negativas, onde os íons K+ da
suspensão estão sendo atraídos pela carga superficial negativa dos lipossomas.
No caso de valores de Potencial Zeta muito baixos, próximos à zero, a
ausência de carga superficial pode favorecer, em alguns casos, interações entre
partículas o que promove processos de floculação ou agregação. De forma geral, a
fronteira entre suspensões estáveis e não estáveis é considerada como sendo o
valor de Potencial Zeta de ±30 mV. Sendo assim, suspensões com valores acima de
+30 mV, bem como com valores inferiores a -30 mV são consideradas estáveis. Já
as suspensões com valores entre -30 e +30 mV são instáveis, sendo o valor de 0
mV como o de maior instabilidade, o chamado ponto isoelétrico. Evidentemente essa
não é uma regra, considerando que partículas também podem ser preparadas com
materiais que proporcionam um impedimento estérico que desfavorece fenômenos
de agregação. Assim, as especificidades de cada sistema devem ser avaliadas para
conclusões a respeito de estabilidade. (Gonçalves, 2008).
Um valor de Potencial Zeta de -8,52 mV, pode ser considerado como um valor
crítico, pois está acima do limite inferior (-30 mV) definido como potencial de colóides
de estabilidade moderada, ou seja, o valor encontra-se dentro da faixa de -30 a +30
mV, onde os fenômenos de agregação são mais frequentes. (Zetasizer Nano Series,
2004.).
28
O valor de -8,52 ± 3 mV significa que os lipossomas podem apresentar
relativa estabilidade coloidal em relação a processos de agregação. A carga
superficial negativa proporciona pouca proteção iônica às partículas, devido a
proximidade do 0mV, porem a presença de um tenso ativo na formulação dos
lipossomas contribui para que uma partícula em difusão encontrar outra na
suspensão, e então se auto-repelirão devido à carga superficial e ao surfactante.
5.2 Espalhamento de luz Dinâmico (DLS)
O espalhamento dinâmico de luz (DLS) é uma técnica não invasiva para a
medição do tamanho de partículas, tipicamente com tamanho menor de 1 µm.
Partículas em suspensão apresentam um movimento denominado browniano. Se
essas partículas são iluminadas por um feixe de luz laser, ocorre o espalhamento da
luz. A intensidade da luz espalhada, detectada num ângulo determinado, varia numa
taxa dependente da velocidade de difusão da partícula, a qual, por sua vez, é
governada pelo seu tamanho. Dados do tamanho da partícula podem ser gerados a
partir da análise da variação na intensidade da luz espalhada (PECORA, 1985).
Figura 5 - Gráfico da distribuição do tamanho de partícula do lipossoma de ácidos triterpênicos
(solução aquosa à 1%) por espalhamento dinâmico de luz.
29
Tabela 1 – Percentuais da distribuição dos tamanhos das partículas de lipossomas
contendo ácidos triterpênicos.
Percentagem (%) Tamanho (µm)
10 0,423
20 0,483
30 0,535
40 0,590
50 0,654
60 0,748
70 0,923
80 1,369
90 2,300
95 3,58
Figura 6 - Gráfico da distribuição do tamanho de partícula do lipossoma puro
(solução aquosa à 1%) por espalhamento dinâmico de luz.
30
Tabela 2 – Percentuais da distribuição dos tamanhos das partículas de lipossomas
puros.
Percentagem (%) Tamanho (µm)
10 0,330
20 0,370
30 0,401
40 0,430
50 0,457
60 0,488
70 0,525
80 0,573
90 0,659
95 0,767
Observando os resultados, identificou-se que os tamanhos das partículas se
encontram próximos a 1µm, tanto para os lipossomas contendo ácidos triterpênicos
quanto para os puros (Figura 6), porém as amostras de lipossomas puros
apresentam 95% de suas partículas de tamanhos menores que 1µm (Tabela 2)
contra aproximadamente 70% dos lipossomas que contém os ácidos (Tabela 1).
Este fato pode ser devido à encapsulação dos ácidos triterpênicos, por conseguinte
um aumento do volume médio das partículas. Tal fato é positivo, pois é perceptível o
maior número de partículas está dentro da escala nanométrica.
5.3 Microscopia óptica
A microscopia óptica foi empregada para uma avaliação microscópica das
vesículas estudadas através de um microscópio óptico convencional. Numa análise
preliminar de lipossomas foi utilizado um Olympus BX-43 sob luz normal, para
observação direta, e sob luz polarizada. O microscópio dispõe de objetivas de 10X e
40X. As imagens foram registradas através de uma câmera fotográfica (Olympus
PM20), com controlador de tempo de exposição, acoplada ao microscópio.
31
A fim de preservar as características morfológicas e físico químicas as
amostras foram armazenadas sob refrigeração e então analisadas em microscópio
óptico em um aumento de 40 vezes. Foi observada a formação de vesículas forma
circular com superfície topográfica acentuada e diâmetro médio de 0,654 µm (Figura
7). Como os atributos dos lipossomas em sistemas in vitro e in vivo são fortemente
condicionadas a seu tamanho médio e a homogeneidade das formulações
lipossomal, estas foram determinados como controle de qualidade da produção.
Figura 7 - Fotomicrografia dos Lipossomas contendo Ácidos Triterpênicos em um aumento de 40
vezes.
A imagem revela uma homogeneidade do diâmetro das vesículas. Estes
lipossomas após serem depositados sobre a placa apresentaram uma morfologia
tipo esferas, aparentemente, estruturas achatadas, porém é visualizado um volume
no seu interior, observando também a ocorrência de bicamadas e/ou monocamadas
lipídicas.
O tamanho das vesículas bem como a sua distribuição em cada preparação é
de grande relevância, pois afeta de forma direta a biodistribuição e o tempo de
circulação dos lipossomas, assim como seu processo de captura pelas células do
sistema mononuclear fagocitário (SMF). A velocidade de liberação do princípio ativo
pode ser controlada pela manipulação tanto da composição da membrana
(influenciando a velocidade de degradação dos lipossomas) quanto do tamanho dos
32
lipossomas. Assim, lipossomas pequenos são capturados com menor eficiência que
lipossomas grandes e apresentam uma liberação mais prolongada (FRÉZARD et al.,
2005).
5.4 Veiculações das nano e microcápsulas de ácidos triterpênicos nas
formulações galênicas (emulsão e gel)
A técnica de espatulação produziu uma emulsão e um gel homogêneos e
uniformes, para o melhor desempenho das avaliações posteriores
5.5 Características organolépticas
Relativamente às características organolépticas verificou-se que quanto a cor
a adição dos lipossomas de ácidos triterpênicos modificaram as características
iniciais, amarelando a emulsão e tornando o gel opaco. Assim também a adição do
sistema lipossomado alterou o odor das formulações para característico. Quanto ao
aspecto em todos observamos total homogeneidade (Tabela 3).
Tabela 3 – Características organolépticas das formulações galênicas contendo ou
não lipossomas de ácidos triterpênicos (LAT) no tempo 0 dias.
Cor Odor Aspecto
Emulsão sem LAT* Branco Inodoro Homogêneo
Emulsão com LAT* Amarelado Característico Homogêneo
Gel sem LAT* Incolor Inodoro Homogêneo
Gel com LAT* Branco Característico Homogêneo
*LAT – Lipossomas de ácidos triterpênicos
5.6 Avaliação do pH
A determinação do pH de uma preparação para aplicação cutânea constitui
um parâmetro extremamente importante, uma vez que cada produto deve
apresentar pH compatível com a região do corpo onde se aplica. A pele tem
normalmente um pH médio de 5,5, embora este valor possa variar ligeiramente
33
consoante as diferentes zonas do corpo. O pH natural da pele provém das
secreções das glândulas apócrinas e endócrinas que conduzem à formação de uma
película de proteção sobre toda a superfície cutânea, designada de filme
hidrolipídico (OLIVEIRA, 2009).
Observando os resultados apresentados na Tabela 4, é perceptível que com a
adição dos lipossomas o pH se aproxima do 5,5, encontrado na pele. Assim é
permitido inferir que há ausência, ou pouca, interferência na fisiologia normal da
pele, preservando o filme hidrolipídico e ajudando na penetração cutânea do sistema
de liberação lipossomado de ácidos terpênicos.
Tabela 4 – Avaliação do pH das formulações galênicas contendo ou não LAT no
tempo 0 dias.
pH
Emulsão sem LAT 6,93
Emulsão com LAT 5,98
Gel sem LAT 7,02
Gel com LAT 6,20
*LAT – Lipossomas de ácidos triterpênicos
5.7 Ensaio de estabilidade acelerada por centrifugação
As técnicas de envelhecimento utilizadas para avaliar a estabilidade dos
produtos cosméticos têm de ser, muitas vezes, adaptadas ao tipo de amostra para
que seja possível detectar quaisquer alterações nas características da preparação.
Interessa, por isso, realizar ensaios de estabilidade num curto espaço de
tempo, pelo que se efetuam ensaios de estabilidade acelerada. Estes ensaios
permitem aumentar a velocidade das alterações físicas e/ou químicas do produto e
podem recorrer a diferentes métodos, tais como os testes mecânicos ou os que
utilizam condições de temperatura e umidade exageradas.
No método de centrifugação, a força gravitacional atua sobre o produto,
promovendo o movimento das suas partículas. A centrifugação gera estresse na
preparação porque são criadas condições que simulam um aumento da força da
34
gravidade, o que permite antecipar possíveis alterações de estabilidade. Estas
alterações podem ser observadas sob a forma de precipitados, ocorrência de
separação de fases, formação de sedimentos compactos (caking), coalescência,
entre outros. (Oliveira, 2009).
Observando a figura 8, pode-se inferir que mesmo com o estresse produzido
pela centrifuga, não ocorreu à separação de fases caracterizando que os produtos
são estáveis e viáveis.
Figura 8 - Ensaio de estabilidade acelerada por centrifugação.
5.8 Avaliação do poder de umectante
Foi realizada pesagens diárias das amostras, em placas de petri, sob
temperatura ambiente e umidade do ar de 70% aproximadamente. Os resultados
podem ser visualizados no gráfico abaixo:
Figura 9 - Representação gráfica da perda de massa por evaporação de água.
Massa (mg)
Tempo (dias)
Antes Depois
35
Observando o gráfico pode se inferir que todas as formulações sofreram
perda de massa durante o experimento, e só ao fim de 22 dias ocorreu uma
estabilização do peso das amostras. As formulações a base de geles registaram
perdas maiores, uma vez que contêm maior percentagem de água do que os cremes
e, além disso, não têm um agente umectante na sua composição.
Pode verificar-se que parece haver influência do LAT na capacidade de
retenção de água destas preparações, mesmo visualizando que praticamente os
gráficos são sobreponíveis referentes a presença de LAT ou não, na mesma base
galênica. As formulações com os lipossomas possuem suas linhas no gráfico
sempre abaixo da preparação correspondente sem nano e microcápsulas,
permitindo inferir que a perda de massa sempre irá ser menor, ou seja, a retenção
de água na formulação será maior, ampliando o poder de umectancia da formulação.
5.9 Espalhabilidade
O teste de espalhabilidade baseia-se na resistência ao movimento forçado.
Os resultados de espalhabilidade correspondem à relação entre a área de
espalhamento conseguido com a aplicação de força sobre o produto e o esforço
limite, relação esta que corresponde ao fator de espalhabilidade em mm2/g. Por
esforço limite entende-se o peso em gramas das placas a partir do qual o produto
não mais espalha mesmo quando se aplica mais esforço. (CZEPULA, 2006). Os
resultados estão apresentados na tabela 5.
Tabela 5 – Valores de espalhabilidade em centímetros.
Formulação Espalhabilidade (Diâmetro – 1cm) (cm)
Emulsão com LAT* 5,567
Emulsão sem LAT* 4,950
Gel com LAT* 5,083
Gel sem LAT* 5,083
*LAT – Lipossomas de ácidos triterpênicos
36
A partir dos valores, é perceptível que a emulsão com LAT possui uma
característica de espalhabilidade melhor que todas as outras formulações, também é
importante destacar que os dois geles apresentaram o mesmo valor, revelando que
o lipossoma não influencia nas suas características de espalhabilidade, diferindo do
que ocorreu nas emulsões.
5.10. Determinação da atividade antioxidante
O interesse do pesquisador por substâncias que tenham efeito antioxidante
comprovado provém do fato que essas substâncias geralmente têm ação
antienvelhecimento e anti-inflamatórias, uma vez que protegem o tecido cutâneo de
agressões geradas por radicais livres.
Em relação à avaliação da atividade antioxidante do sistema lipossomado,
obtiveram-se inicialmente resultados que, após análises, foi verificado a ocorrência
da proteção e estabilidade do potencial antioxidante nos sistemas. A quantidade de
Lipossoma com ácidos triterpênicos necessária para decrescer a concentração
inicial de DPPH em 50%, CE50, foi calculada a partir da equação da reta y = 3,1x +
34,633, obtendo-se um valor de 4,957 µg/mL.
Figura 10 - Atividade antioxidante dos lipossomas contendo ácidos triterpênicos comparado ao
padrão Butilhidroxitolueno (BHT).
37
Observou-se também a diferença na inclinação da reta pertencente ao
sistema particulado (Figura 10), este evento demonstra a capacidade de proteção
dos das moléculas de ácidos terpênicos por parte dos lipossomas, tornando-as mais
biodisponíveis, dando efetividade e prolongamento da ação anti oxidante.
A capacidade de sequestrar o radical DPPH exibida pelas amostras em
estudo está expressa em percentual de sequestro de radicais livres na figura 11.
Figura 11 - Percentagem de sequestro de Radicais Livres pelas amostras de lipossomas veiculados
ou não em diferentes bases galênicas.
Com base nesses resultados, todas as amostras possuem antioxidantes
doadores de hidrogênio, que são capazes de neutralizar o radical DPPH, entretanto,
esta ação é variada entre os cremes e géis. O controle positivo com BHT foi o que
apresentou maior capacidade de sequestrar o radical livre, chegando a 74% de
inibição do radical. Com relação às amostras, o creme com lipossoma de ácidos
terpênicos foi o que apresentou melhor atividade antioxidante, seguida do Gel com o
sistema de encapsulação, ambas com percentual de inibição superior a 50%. O Gel
sem Lipossoma também se apresentou bastante eficaz, tendo um percentual
superior a 50%.
A preservação do efeito sequestrador de radical livre dos lipossomas
contendo ácidos triterpênicos é visualizado na figura 11, visto que todas as amostras
possuem sua percentagem de sequestro em torno ou superior a 37,4%.
38
6 Considerações Finais
O presente trabalho demonstrou que os ácidos terpênicos de plantas do
gênero Eriope constitui matéria prima capaz de ser transportadas em sistemas
lipossomados.
A aplicação da nano e microencapsulação está cada vez sendo mais utilizada
para melhorar produtos farmacêuticos e cosméticos. Esta dissertação obteve
formulações galênicas contendo lipossomas de ácidos triterpênicos, as quais
demonstraram viabilidade e eficácia.
Os sistemas lipossomados contendo os ácidos terpênicos apresentaram-se
estáveis na escala micro e nanométricas, de distribuição e tamanho homogêneos e
maleáveis, que pode facilitar a penetração de ativos de maior peso molecular nas
membranas biológicas.
O pH das formulações encontram-se compatível com o da pele humana, o
qual é uma inferência para estudos de produtos terapêuticos e/ou cosméticos.
Possibilitando a sua utilização com finalidades tópicas.
Os ensaios de avaliação das bases galênicas evidenciaram que a emulsão
com ácidos triterpênicos expressou os melhores resultados de espalhabilidade e
umectancia, indicando ser o veículo mais adequado para o sistema. Assim conclui-
se que está formulação galênica possui as melhores propriedades para a absorção e
eficácia dos ativos encapsulados, além de apresentar a melhor biodisponibilidade e
preservação da integridade da pele.
Já é conhecido que os ácidos terpênicos possuem atividade anti radical livre.
Este efeito foi potencializado após o encapsulamento das moléculas e posterior
incorporação em bases galênicas.
Os resultados nas bases galênicas creme e gel com lipossoma de ácidos
terpênicos apresentaram a maior percentagem de inibição dos radicais livres.
Portanto, a encapsulação de ácidos terpênicos apresenta-se como uma técnica
considerada promissora para veiculação em produtos com finalidades
farmacológicas e cosméticas.
Alternativas biotecnológicas para melhoramento de tratamentos e
desenvolvimento de novos produtos cosméticos incluem compreensão das
39
tecnologias de encapsulamento, as quais são fundamentais para proteger e tornar
mais eficazes os bioativos vegetais.
O presente trabalho gerou como produto um depósito de patente.
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